第一章有机化合物概述（课件）《有机化学基础》绪论同步教学（人卫版第4版）

有 机 化 学 绪 论 在我国古代，周朝已知用胶，汉朝发明了造纸。这是对有机物的最初人认识，它只是对其性质的一种运用，并不了解其结构与性质，并且这些均为混合物，对有机物纯物质的认识是近代的事。 十八世纪，人们逐渐获得了一些 纯物质，例如：从葡萄汁中获得了酒石酸，从尿中获得尿素，从酸牛奶中取得了乳酸等。由于这些物质均为从有生命的物体中获得， （同无机物，例如：矿石、金属相比）并且由于当时的条件所限制，不能用人工合成， “有机”这一词便由此而生。 在自然科学的分支中，化学是在原子水平上研究物质的组成、结构和性能以及相互转化的学科。 人们对有机物的认识是逐渐由浅入深的，最初有机物指由动植物有机体得到的物质。 有机物均含有碳原子，所以现代有机学被定义为“碳化合物的化学” 。1950 年已知化合物数目有 200 万种，1990 年达到1000 万种，这些化合物大多数由人工合成。 再例由 H 和 O 组成的化合物只有 H2O， H2O2两种。而由C和H 组成的化学物质已知的就有 3000 多种。 碳氢化合物：分子中只含碳和氢两种元素的化合物，又称为烃。碳氢化合物是有机化合物的母体。 碳氢化合物的衍生物：碳氢化合物中的氢原子被其它原子或基团替代后的化合物。 有机化合物：含碳的化合物，或者碳烃化合物及其衍生物。可含 C、H、O、N、P、S 等元素。 有机化学及其研究对象 有机化学是研究有机化合物的组成、结构、制备、性质及其变化规律的学科。 有机化合物：含有碳氢两种元素的化合物及其衍生物。即烃及其衍生物 有机化学是一门迅速发展的学科 1901~1998年，诺贝尔化学奖共90项，其中有机化学方面的化学奖55项，占化学奖61% 二 有机化合物组成和结构的特点 1.碳原子是四价的 2.碳原子的自相结合成键 三、有机化合物的特性 除少数例外，一般有机化合物都含有碳和氢两种元素，因此容易燃烧，生成二氧化碳和水，同时放出大量的热量。大多数无机化合物，如酸、碱、盐、氧化物等都不能燃烧。因而有时采用灼烧试验可以区别有机物和无机物。 1．易燃烧 2. 熔点、沸点低 无机化合物 静电力 有机化合物 范德华力 NaCl CH3COCH3 相对分子质量 58.5 58.08 熔点/ °C 801 -95.35 沸点/ °C 1 465 56.2 3.难溶于水，易溶于有机溶剂 水是强极性化合物。大部分无机化合物是离子键型化合物，易溶于水，不易溶于有机溶剂；有机化合物是共价键型化合物，极性小，不溶于水，易溶于有机溶剂——“相似相溶”原理。 4.反应速度慢 无机反应是离子型反应，一般反应速度都很快。有机反应大部分是分子间的反应，反应过程中包括共价键旧键的断裂和新键的形成，所以反应速度比较慢。 5．副反应多，产物复杂 有机化合物的分子大多是由多个原子结合而成的复杂分子，所以在有机反应中，反应中心可以在不同部位同时发生反应，得到多种产物。反应生成的初级产物还可继续发生反应，得到进一步的产物。因此在有机反应中，除了生成主要产物以外，还常常有副产物生成。 书写有机反应方程式时常采用箭头，而不用等号，一般只写出主要反应及其产物，有的还需要在箭头上标明反应的必要条件。 6. 同分异构现象普遍存在 同分异构现象是指具有相同分子式，但结构不同，从而性质各异的现象。 乙醇和甲醚，分子式均为C2H6O，但它们的结构不同，因而物理和化学性质也不相同。 乙醇 b.p.78.5 oC 甲醚 b.p.-25 oC 第二节 共价键的一般概念 化学键有多种形式，但最常见的是离子键和共价键。 离子键是通过电子转移形成的，共价键是通过共用电子对形成的。 无机化合物是以离子键结合的，有机化合物是以共价键结合的。 一、共价键理论 1．原子轨道 原子是由原子核和核外电子两部分组成的 。电子在核外运动的几率分布就好像云雾一样，因此把这种分布形象地称为电子云。如果用一个界面把这样的分布划出一个区域，电子在这个区域内出现的几率很大。这种电子在空间可能出现的区域称为原子轨道 。 1s、2p轨道的电子云示意图 18 基态时碳原子核外的电子排布: 1s 2s 2p 基态时，原子中的电子都按能量最低原理、互不相容原理和洪特规则